Salila dékade kaliwat, jeung perbaikan kontinyu tina sumber pompa jeung struktur laser, téhnologi serat laser geus greatly ningkat. Dumasar kana serat optik doped (YDF-Laser) loba dipaké dina industri, panalungtikan ilmiah, jsb kusabab efisiensi konversi listrik-optik tinggi, kualitas beam hadé tur stabilitas.
Gbr1. Laju nyerep spéktral bahan logam béda
laser serat single-mode kakuatan tinggi dinten ieu geus lila bisa gampang nerapkeun kaluaran kakuatan optik KW-tingkat digital, nu ngajadikeun laser misalna dina widang processing logam. Dina kaayaan kakuatan kaluaran cahaya anu sami, kusabab laju nyerep anu béda, laser serat 1 micron dumasar kana serat dewasa ningkat sacara signifikan nalika laser CO2 10 microns langkung éfisién tibatan bahan logam. Gbr 1 méré laju nyerep spéktral bahan logam béda, nu bisa ditempo ti inohong nu lolobana bahan logam dina ciri nyerep spéktrum némbongkeun kacenderungan pikeun ngurangan sakumaha panjang gelombang optik naek. Bahan logam écés langkung kuat tibatan panjang gelombang kaluaran sakitar 1070 nm relatif ka panjang gelombang kaluaran laser CO2 dina laser CO2 dina 10.6um. Khususna, laju nyerep beusi logam dina panjang gelombang 1070 nm ampir 6 kali langkung handap tina kaayaan panjang gelombang 10.6um.
Gbr 2. Nyerep rélatif serat aluminosilikat sareng fosfosilikat (YB) dina spéktrum 800-1100 nm
Kusabab serat optik blended boga ciri nyerep pisan kuat 976 nm sarta panjang gelombang 915 nm, lasers misalna utamana dipompa ku laser semikonduktor (LD) nu emits panjang gelombang luhur. Gbr 2 nyaéta dua serat optik doped has pikeun laju nyerep rélatif 800 nepi ka 1100 nm spéktroskopi, sarta aya fitur puncak nyerep signifikan deukeut 915 nm jeung 976 nm. Laju nyerep gelombang cahaya 976nm dina serat dumping aluminosilicate ampir tilu kali gelombang cahaya 915 nm, sarta laju nyerep urut dina fosfosilikat ampir 5 kali dimungkinkeun. Karugian sapertos kitu béda, hartosna yén laser sapertos ngadopsi téknologi pompa 976nm LD pikeun ngahontal efisiensi konversi cahaya-optik anu langkung luhur. Dina waktu nu sarua, nyerep luhur ogé hartina éféktif ngurangan panjang serat, kukituna ngawatesan épék nonlinier ngabahayakeun ka extent tangtu.
Gbr.3 Kurva Foton Dinoff (PD) Leungitna Léngkah Énergi YB Ion Béda.
Ayeuna, ageung-akting jarang bumi doped serat lasers kudu nyanghareupan masalah photodational. Masalah ieu nyababkeun panurunan anu signifikan dina kakuatan kaluaran laser, stabilitas sareng kahirupan kerja. Gelap Foton Fenomena ieu ogé dilaporkeun dina sajumlah ageung laser serat ion-doped. Hal ieu umumna dianggap yén fenomena ieu disababkeun ku warna-puseur dihasilkeun dina matrix kaca. Studi saméméhna geus ngajukeun loba cara mungkin pikeun ngajawab ieu foton dacte, kaasup co-doped fosfor dina serat, ngagunakeun 405 nm laser, photobleaching, sanajan maké suhu luhur, hiji annealing foton decimensing foton lumangsung. . Di antarana, sanajan fosfor bisa éféktif diteken, leungitna latar tukang sarta aperture numerik ngaronjat.
Studi saméméhna ti tim Koponen, dina poton darker némbongkeun yén laju asupan foton gumantung sakitu legana kana konsentrasi mites éksitasi, nu mangrupakeun kaayaan énergi ngabalikeun ion (YB Inversion Rate). Aranjeunna manggihan yén laju asupan foton éta sabanding jeung 7 kali dina laju ngabalikeun énergi ionik. A kurva foton intiminated karugian leuwih waktos di Gbr 3 di Gbr 3 dirumuskeun dina Gbr 3. Data pisan intuitif yén laju darking foton naek sharply kalawan kanaékan ngabalikeun énergi.
Gbr 4, Laju Balik Énergi Ion YB Salaku Kurva Robah Daya Pompa dina Kaayaan Pompa 976 Nm sareng 920 NM (Anggap yén data laju ngabalikeun cukup lancar nalika varian standar kirang ti 1%)
Laju ngabalikeun kaayaan énergi dina serat doped kapangaruhan ku massa serat, kakuatan pompa, eupan balik lampu, sarta panjang gelombang tina panjang gelombang lampu pompa. Pompa cocog panjang gelombang lampu bisa sakitu legana diteken ka extent badag. Ngabalikeun énergi-kaayaan kasarna dihartikeun salaku babandingan nyerep fotonik jeung bagian cross émisi sarua dina panjang gelombang lampu pompa tangtu, lajeng kaayaan énergi serat doped dicandak dina dua kaayaan lampu pompa 976 nm jeung 920 nm. Laju ngabalikeun variasina jeung robahan kakuatan pompa (Gbr 4). Sanajan spéktrum nyerep dina Gbr 2 dina Gbr 2 kahiji nunjukkeun yén ciri nyerep cahaya panjang gelombang 976nm sacara signifikan leuwih kuat batan panjang gelombang séjén, tapi ku sabab cahaya panjang gelombang 976 nm kawilang badag, tungtungna dimeunangkeun ku lampu pompa ti di. 920 nm. Énergi handap dina kaayaan leuwih handap. Sanajan data teu langsung masihan kaayaan énergi ngabalikeun 915 nm pompa, éta masih mungkin mun speculate yén 976nm sumber lampu pompa boga poténsi sub-profil anti optik kuat ti baheula.
Sanajan metodeu pompa 976nm boga laju nyerep luhur sarta efisiensi konversi lampu, éta éféktif bisa ngurangan panjang serat gain, sarta pangaruh canache foton ngabahayakeun bisa ngurangan, tapi relatif ka mode pompa 915 nm dina pengobatan serat sarta gandeng. . Téknis leuwih hese. Sumawona, spéktrum nyerep serat anu dilebetkeun dina kisaran 976 nm sempit teuing. Parobihan panjang gelombang anu disababkeun ku turun naek suhu sumber pompa tiasa nyababkeun kakuatan kaluaran laser teu stabil, sareng téknologi pompa ieu ngagaduhan syarat anu ketat pikeun sistem manajemen termal laser. Kusabab ieu, ngan ukur sababaraha pabrik laser sapertos IPG Jerman, Amérika Serikat Coherent-Rofin, sareng GW AS sareng pabrik sanésna nganggo sumber pompa 976 nm dina laser industri skala ageung.
waktos pos: Jul-27-2021